PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS (POA) NO TRATAMENTO IN SITU DE CORPOS DE ÁGUA SUPERFICIAIS. Marco Antonio Fernandes Locatelli, Dr.

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Tomás Lopes Gomes
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1 PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS (POA) NO TRATAMENTO IN SITU DE CORPOS DE ÁGUA SUPERFICIAIS Marco Antonio Fernandes Locatelli, Dr.

2 REAÇÕES DE OXIDAÇÃO Envolvem transferência de elétrons Espécie oxidada x espécie reduzida Geração de radicais (espécies química bastante reativas) Radicais hidroxila ( OH) PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS 2

3 PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS Processos de tratamento de água que ocorram a pressão e temperatura próximas a ambiente e que envolvam a geração de radicais hidroxila em quantidades suficiente para promover a purificação da água (Glaze et al., 1987) Processos envolvendo a geração e uso de oxidantes fortes, principalmente radicais hidroxila (Tarr, 2003) OUTROS PROCESSOS OXIDATIVOS: Permanganato (MnO 4 - ) Perssulfato (S 2 O 8 2- ) 3 Glaze W.H.; Kang J.W.; Chapin D.H. (1987) Ozone: Sci. Eng.; 9; Tarr M.A., Chemical degradation methods for wastes and pollutants, Nova Iorque, Ed. Marcel Dekker, 2003

, 1987) Processos envolvendo a geração e uso de oxidantes fortes, principalmente radicais hidroxila (Tarr, 2003) OUTROS PROCESSOS OXIDATIVOS:

4 PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS Fenton (H 2 O 2 +Fe 2+, ph 3) NÃO-FOTOATIVADOS Fenton modificado O 3 / ph > 8,5 H 2 O 2 /O 3 UV/H 2 O 2 Foto-Fenton FOTOATIVADOS UV/O 3 UV/O 3 /H 2 O 2 Fotocatálise Homogênea Heterogênea 4

5 CARACTERÍSTICAS GERAIS - POA Capacidade de mineralização dos contaminantes Forte poder oxidante Cinética rápida Não específico Geralmente, não necessitam de disposição final PRINCIPAIS APLICAÇÕES Tratamento de água e efluentes Remediação de solos e água subterrâneas Desinfecção 5 Remoção de odores

necessitam de disposição final PRINCIPAIS APLICAÇÕES Tratamento de água e

6 ESGOTO + ÁGUA SUPERFICIAL Elevada concentração de matéria orgânica Diminuição da concentração de O 2 dissolvido Geração de odores formas reduzidas de S e N Proliferação de mosquitos Formação de espumas Eutrofização 6

dissolvido Geração de odores formas reduzidas de S e

7 CONTROLE DE ODOR Degradação Tratamento químico/biológico da matriz geradora ou dos compostos que dela emanam Agente mascarante Uso de óleos orgânicos como mascarante de odores Adsorção/absorção Uso de materiais adsorventes/absorventes para reter os compostos com mau odor 7

óleos orgânicos como mascarante de odores Adsorção/absorção Uso de

8 POA NO CONTROLE DE ODOR 1) AMOSTRAS GASOSAS Reação de oxidação dos compostos presentes na atmosfera com radical hidroxila gerado dentro de reatores (evitar exposição) TÉCNICAS: O 3 /UV, H 2 O 2 /UV, O 3 /H 2 O 2 /UV, fotocatálise Cinética rápida VANTAGENS Sem consumo de reagentes (fotocatálise) Sem geração de passivos LIMITAÇÕES Manutenção dos reatores Consumo de energia elétrica Baixas vazões 8

O 3 /H 2 O 2 /UV, fotocatálise Cinética rápida VANTAGENS Sem consumo de reagentes (fotocatálise)

9 CONTROLE DE ODOR - POA 2) AMOSTRAS LÍQUIDAS Reação de oxidação dos compostos presentes na amostra aquosa com o radical hidroxila, empregando ou não reatores TÉCNICAS: Fenton, Fenton modificado, O 3, H 2 O 2, VANTAGENS Baixa exposição humana Cinética de degradação rápida LIMITAÇÕES Interferência da matriz no processo Adição de catalisador ou alteração de ph 9

Fenton modificado, O 3, H 2 O 2, VANTAGENS Baixa exposição humana Cinética de degradação

10 DEGRADAÇÃO DE CONTAMINANTES - POA Maior número de aplicações de POA, tanto experimental quanto comercialmente Matrizes avaliadas: atmosfera, solo, água subterrânea, efluente industrial (diversos), água para abastecimento humano, esgoto, etc... POA testados: Fenton, Fenton modificado, fotocatálise, O 3, UV/H 2 O 2, etc... Contaminantes tratados: mercaptanas, surfactantes, fenol, fármacos, hormônios, amônia, sulfeto, pesticidas, etc... 10

11 DEGRADAÇÃO DE CONTAMINANTES - POA PROCESSOS INDUSTRIAIS Vazões tipicamente < 100 L/s Efluentes, água potável, água de processo Ozonização, O 3 /H 2 O 2, fotocatálise Pré-tratamento (aumento de biodegradabilidade) Pós-tratamento (degradação de contaminantes traço) 11

Ozonização, O 3 /H 2 O 2, fotocatálise Pré-tratamento (aumento de

12 CONTAMINANTES - POA Fenton / Fenton modificado Baixa exposição humana VANTAGENS Cinética rápida LIMITAÇÕES Adição de catalisador ou alteração de ph Ozonização VANTAGENS Geradores de ozônio comerciais Cinética rápida LIMITAÇÕES Consumo de energia elétrica Corrosão das instalações 12

alteração de ph Ozonização VANTAGENS Geradores de ozônio comerciais

13 CONTAMINANTES - POA Fotoativados VANTAGENS Eficiência maior que não fotoativados (geralmente) Adição de catalisador ou alteração de ph LIMITAÇÕES Consumo de energia elétrica Turbidez Fotocatálise VANTAGENS Sem consumo de reagentes Baixa exposição humana LIMITAÇÕES Manutenção dos reatores Consumo de energia elétrica Turbidez 13

energia elétrica Turbidez Fotocatálise VANTAGENS Sem consumo de reagentes Baixa

14 APLICAÇÃO DE PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS NO RIO PINHEIROS 14

15 RIO PINHEIROS CARACTERÍSTICAS Corpo aquático com grande volume de água (vazão de 50 m 3 /s ou L/s) Formação de espumas (surfactantes) Presença de mosquitos Odor Elevada carga orgânica 15

000 L/s) Formação de espumas (surfactantes)

16 POA RIO PINHEIROS Tecnicamente, os POA são viáveis para os seguintes problemas: Eliminação ou minimização de odores Eliminação ou minimização de espumas Eliminação ou minimização de larvas e mosquitos Diminuição da carga orgânica (DQO, DBO, COT) Degradação de demais contaminantes (clássicos e emergentes) 16

espumas Eliminação ou minimização de larvas e mosquitos Diminuição da carga

17 POA RIO PINHEIROS DESAFIOS Logística de reagentes Controlar exposição humana Possíveis efeitos adversos na biota Interferência da matriz Engenharia do processo 17

18 POA RIO PINHEIROS POSSÍVEL ABORDAGEM POA SUPERFICIAL Aplicação de oxidante na superfície da coluna d água Criação de uma barreira química (zona reativa) Degradação de compostos geradores de odor e espuma na zona reativa Possível eliminação de larvas de mosquito Minimização de impactos no corpo aquático Redução drástica do custo Radical hidroxila 18

de compostos geradores de odor e espuma na zona reativa Possível eliminação de larvas

19 MUITO OBRIGADO PELA ATENÇÃO! CONTATO: 19

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